سلول های خورشیدی با انرژی آزاد

سلول خورشیدی (به انگلیسی: Solar cell) یا سلول فتوولتائیک (به انگلیسی: photovoltaic cell)، یک قطعه الکترونیکی است که به کمک اثر فوتوولتاییک، انرژی نور خورشید را مستقیماً به الکتریسیته تبدیل می‌کند. سلول‌های خورشیدی ساخته شده از ویفرهای سیلیکونی، کاربرد بسیاری دارند. سلول‌های خورشیدی به تنهایی، برای فراهم کردن توان لازم دستگاه‌های کوچک، مانند ماشین حساب الکترونیکی کاربرد دارد. آرایه‌های فوتوولتاییک، الکتریسیتهٔ پایدار و تجدیدپذیری را تولید می‌کنند که عمدتاً در موارد عدم وجود شبکهٔ انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال. انرژی مورد نیاز بشر و انرژی خورشیدانرژی که از طریق به زمین می‌رسد ۱۰۰۰۰ بار بیشتر از انرژی مورد نیاز انسان است. مصرف انرژی در سال ۲۰۵۰ یعنی سال ۱۴۲۹ شمسی، ۵۰ تا ۳۰۰ درصد بیشتر از م. . سلول های خورشیدی معمولاً از مواد ، مخصوصاً ، تشکیل شده‌است. هر اتم سیلیسیم با چهار اتم دیگر پیوند تشکیل می‌دهد و بدین صورت، شکل آن پدید می‌آید. در سلول های خورشیدی به مقداری جزئی ناخالصی اضافه می‌کنند. اگر اتم ناخالصی ۵ ظرفیتی باشد (اتم سیلیسیم ۴ ظرفیتی است)، آنگاه در ا. . با اتصال یک نوع p به یک نوع n، از ناحیه n به ناحیه p و از ناحیه p به ناحیه n منتقل می‌شوند. با انتقال هر الکترون به ناحیه p، یک یون مثبت در ناحیه n و با انتقال هر حفره به ناحیه n، یک یون منفی در ناحیه p باقی می‌ماند. یون‌های مثبت و منفی داخلی ایجاد می‌کنند که جهت آن از ناحیه n ب. . در حال حاضر دو فناوری در ساخت سلول‌های خورشیدی غالب است: فناوری نسل اول و نسل دوم. فناوری نسل اول بر پایه ویفرهای با ضخامت ۴۰۰–۳۰۰ میکرومتر است که ساختاری بلوری یا چند بلوری دارند که یا از بریدن شمش بدست می‌آیند یا از روش EFG و با کمک خاصیت رشد. . رایج‌ترین ماده توده برای سلول خورشیدی (c-Si) است ماده توده سیلیکون با توجه به نوع و اندازه کریستال به چندین بخش تقسیم می‌شود. • سیلیکون مونو-کریستالی (c-Si)• سیلیکون پلی-کریستالی (poly-Si) یا مولتی-کریستالی (mc-Si). . در صورتی که کریستالی باشد برخی خصوصیات شیمیایی ویژه و منحصربه‌فرد دارد. یک اتم سیلیکون ۱۴ دارد که در سه پوسته مختلف مرتب شده‌اند دو لایه اول که دو و هشت الکترون دارند کاملاً پر هستند لایه یا پوسته بیرونی تنها نیمی از ظرفیتش با چهار الکترون پر شده‌است اتم سیلیکون همواره به دنبال راهی است تا لایه آخ. . سلول‌های فتو ولتائیک از مواد ویژه‌ای ساخته شده‌اند که آن‌ها را semiconductor یا نیمه رسانا می‌نامیم از این مواد می‌توان به اشاره کرد که اکنون بسیار پرکاربرد است در اصل هنگامی که نور با سلول برخورد می‌کند مقدار مشخصی از آن توسط مواد جذب می‌شود این یعنی انرژی جذب شده از نور به نیمه رسانا منتقل. سلول‌های خورشیدی یکی از مهم‌ترین فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر هستند که با تبدیل نور خورشید به برق، نقش کلیدی در کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و کاهش اثرات زیست‌محیطی ایفا می‌کنند.

سلول های خورشیدی دو وجهی با قابلیت جذب نور از هر دو سمت، نوآوری مهمی در حوزه انرژی خورشیدی محسوب می‌شوند. محققان مؤسسه فناوری هند (IIT) Dharwad با طراحی الکترودهای شفاف خورشیدی جدید از جنس اکسید نیکل و نقره، موفق به افزایش ...